Symbionica, Next generation Bionics and Smart Prosthetics
Un progetto che mira a realizzare delle protesi le cui caratteristiche geometriche e funzionali siano completamente personalizzate sul paziente.

Il problema

Oggi, quando un paziente ha bisogno di una protesi, che sia interna come una protesi al ginocchio o alla spina dorsale oppure esterna, in sostituzione di un arto mancante, si interviene individuando la miglior soluzione sulla base di alcune caratteristiche macroscopiche come altezza, peso e postura del paziente. Il medico seleziona la protesi che ritiene più indicata da un catalogo facendo riferimento a tabelle di classificazione. A questo punto, la protesi viene commissionata al produttore. Una volta prodotta, durante l’intervento di innesto della protesi, sono necessarie notevoli modifiche per adattare alcune caratteristiche fisiche e morfologiche del paziente alla stessa. A valle dell’intervento, sono indispensabili ulteriori iterazioni tra il paziente, il medico e il fisioterapista durante la riabilitazione. Queste fasi sono momenti molto delicati e spesso di grosso disagio per il paziente, che vorrebbe riuscire a ritornare alla sua vita di tutti i giorni nel modo più rapido e meno invasivo possibile.

I lunghi tempi di riabilitazione dovuti al protrarsi degli inconvenienti quali dolori, infiammazioni e mobilità limitata, derivano dall’impossibilità di realizzare protesi completamente personalizzate sulle caratteristiche specifiche del paziente. Ognuno di noi presenta delle caratteristiche uniche dal punto di vista osseo, di postura, di movimento e di abitudini di vita che difficilmente possono essere associate ad una casella di un catalogo.

La grande aspirazione dei pazienti, dei medici e dei protesisti sarebbe quella di ricreare protesi che si integrino in modo perfetto al corpo e, inoltre, renderle intelligenti in modo che possano adattare le proprie caratteristiche alle funzionalità specifiche di ogni persona.

Il progetto

Il progetto Symbionica si prefigge l’obiettivo della progettazione di una nuova generazione di macchine per additive manufacturing e di un set di servizi a supporto del settore biomedicale delle eso- ed endo-protesi in leghe di titanio e materiali compositi, totalmente personalizzabili. Il progetto risponde ad una call Europea nel Framework H2020 e coinvolge 12 partner Europei tra istituti di ricerca ed aziende leader operanti nel settore medicale e dei sistemi per additive. Il progetto Symbionica ha come goal esclusivo quello di poter realizzare delle protesi le cui caratteristiche geometriche e funzionali siano completamente personalizzate sul paziente.

Il risultato

Il Progetto è iniziato da pochi mesi. Tuttavia contiamo di avere un dimostratore della macchina Symbionica disponibile nei nostri laboratori dell'Istituto sistemi e tecnologie per la produzione sostenibile (ISTePS) entro la fine del 2017.

La tecnologia che progetteremo consentirà di rivedere profondamente il modo con il quale le protesi sono pensate. Innanzitutto, sarà possibile realizzare protesi di forma e struttura estremamente complesse che integrano più materiali. Nel settore delle protesi interne, sarà possibile integrare dispositivi smart per il rilascio controllato di antinfiammatori ed antibiotici che consentono di accelerare drasticamente i tempi di recupero post-operatorio; nel caso invece delle protesi bioniche che sostituiscono arti mancanti, la presenza di particolari sensori e materiali adattativi permetterà di modificare le caratteristiche della protesi sulla base dei modi di utilizzo delle stesse sulla base delle esigenze specifiche della persona, per esempio aumentandone la rigidezza ed il supporto nel caso di moto sostenuto e di corsa.

Partner

Il consorzio di Symbionica è coordinato da un'azienda italiana che lavora nel campo protesico medicale ed è composto da 12 partner che provengono da numerose nazioni europee tra cui Inghilterra, Italia e Germania così come da tre partner svizzeri operanti nel medicale e nell’automazione (SUPSI, Medacta, Globotics).

st.wwwsupsi@supsi.ch